7. Методика расчета материального баланса сложного необратимого процесса по исходному сырью.

Материальный баланс составляется для периодических процессов с целью определения количества целевого продукта и конструктивных характеристик реакционного аппарата.

Для составления материального баланса по исходному сырью необходимо заранее знать состав и количество подаваемого исходного сырья, степень превращения исходного сырья и селективность.

Все значимые реакции и их стехиометрию.

a₁A+b₁B  cC - целевая реакция

M_A M_B M_C

a₂A+b₂B  dD – побочная реакция

M_A M_B M_D

Состав исходного сырья - ω_А, ω_В

Степень превращения - Х_А

Селективность - φ_А

Производительность по сырью - G_А, G_В (т/ч.)

1. Определяем количество чистых реагентов, подаваемых на процесс

G_А ^чист.= G_А^техн. ; (кг/ч.)

ω_А

G_В ^чист.= G_В^техн.; (кг/ч.)

ω_В

2. Определим количество превращенного реагента А

G_А ^превр.= G_А^чист. Х_А ; (кг/ч.)

3. Определим количество реагента А израсходанного на целевую реакцию.

G_А ^целев.= G_А^превр. φ _А

G_А^побоч.= G_А^превр. - G_А^целев.

4. Определим количество израсходованного реагента В и количество целевого и побочного продукта

G_В ^целев.= G_А^целев. * μ _В * b₁ ;

μ_A * a₁

G_С = G_А^целев. * μ _С * С ;

μ_а * a₁

G_В ^побоч.= G_А^побоч. * b₂ * M_B ;

a₂ * M_A

G_D= G_А^побоч. * d₂ * M_D ;

a₂ * M_A

5) Таблица материального баланса.

Приход	кг/ч	Расход	кг/ч
1. Тех. Реагент А В том числе: - чистый А - примеси А 2. Тех. Реагент В В том числе: - чистый В - примеси В	GАТ GA чист. GA прим. GВ Т GВ чист. GВ прим.	1. целевой продукт С 2. побочный продукт D 3. непрореаг. Сырье 4. примеси А В	Gс GD GА непрореаг. GA непр. GA прим. GВ прим.
Всего:		Всего:

6. Расходный коэффициент

К_П^А = G_A^T : К_П^В = G_В^T

G_C G_C

8. Основные законы формальной кинетики: уравнение Аррениуса, закон действующих масс.

Хим. Кинетика – учение о скоростях и механизмах хим. Реакций.

Проведение кинетического анализа связано с изучением скоростей образования продуктов реакции и расходования исходных веществ и получение зависимости между скоростью хим. реакции и технологическими параметрами. Конечной целью кинетического исследования является составление кин. модели процесса, которая включает в себя систему кин. уравнений, описывающих изменение состояния реакционной смеси от кин. параметров (р, Т, С, Е_А).

ЗДМ: Скорость простой элементарной реакции прямо пропорциональна концентрации реагирующих веществ в соответствующих степенях, называемых порядком реакции.

Молекулярность реакции – количество веществ, одновременно реагирующих в простой элементарной реакции (1, 2, 3).

Константа скорости – скорость хим. реакции при постоянных текущих концентрациях всех реагентов, равных 1.

Уравнение Аррениуса:

А – предэкспонента (энтропийный фактор) показывает зависимость скорости хим. реакции от конфигурации молекул и лобильных комплексов.